最近意法半导体出了一个报告，讲怎么用平面磁件让电力电子器件性能更强。这个报告有20页，是他们专家写的，主要就是讲平面磁件技术怎么把这些器件的性能给提高了。里面把平面磁件的发展、优缺点、设计方法、用什么工具来模拟还有实际怎么用都给讲得清清楚楚。其实平面磁件这门学问从60年代就开始研究了，到了90年代设计跟优化方面才有大进步，后来因为PCB技术普及，大家才开始特别关注它。 这种磁件跟以前传统的那种圆形线圈不一样，它是用扁平的铜片绕组配上软铁氧体磁芯做成的。这就把效率、成本还有散热都给优化了，特别适合氮化镓或者碳化硅这种高频化合物半导体用。它的优点挺明显：高度只有传统的一半甚至更小，表面积跟体积比更大散热快；因为有PCB技术帮忙做自动化生产，重复性好成本低；而且不用额外接插件就能直接装在PCB板上；寄生效应能算得出来漏电感也能控制住。 不过它也有缺点：占地盘更大；PCB走线里铜块占比不高；绕的圈数受层数限制；绕组之间电容高；分析模型也不够准；有些结构还容易产生EMI噪声。文档里还手把手教你怎么做设计，拿反激式转换器里的耦合电感器举了个例子，从选什么磁芯、算几圈数、PCB怎么走线一直到按安全标准做交错设计降低邻近效应都有公式和标准教你。设计完之后还要用有限元分析软件去验证一下。Ansys这个系列工具就能提供一套完整的流程，从预处理到低频电磁分析再到系统仿真都能搞定。 报告里还列了三个例子：反激式转换器、iso-buck转换器还有LLC转换器。这些例子都证明了平面磁件能在不同的电路拓扑里把东西做得更小更便宜还能少产生EMI噪声。总的来说这个技术就是为了做功率密度更高、成本更划算的电力电子器件准备的，适用于可再生能源、储能还有汽车这些行业的需求。